Сургутський ДержавнийУніверситет
Реферат
Водно-сольовийобмін
Підготувала:
студентка 2 курсу
Лікувального факультету Гр.31-92б
Метлева С.С
Перевірила: викладач
біохімії Димідюк Е.В
2011м.
Підтримання концентрацій розчинених речовин - важлива умова життя
У найзагальнішому вигляді живий організм можна описати як водний розчин укладенийв оболонку - поверхня тіла. Обсяг організму і концентрація розчинених речовин повинні зберігатися постійними в досить вузьких межах, так як для оптимальногофункціонування організму потрібно абсолютно певний і відноснонезмінний склад рідин тіла.
Значні відхилення від нормального складу зазвичай несумісні зжиттям. Перед живим організмом стоїть завдання підтримати належні концентраціїрозчинених речовин в рідинах тіла, незважаючи на те, що вони майже завждивідрізняються від відповідних концентрацій у зовнішньому середовищі. Різниця концентраційпрагне вирівняти, порушуючи необхідну постійність внутрішнього середовища. Живіорганізми зводять до мінімуму виникаючі труднощі, зменшуючи градієнти абопроникність. Тим не менш завжди відбувається деяка дифузійна витік, іпостійність внутрішнього середовища не може зберігатися, якщо організм не створюєпротитечія, у точності рівний цієї витоку.
Завдання підтримки постійних концентрації води ірозчинених у ній речовин змінюються в залежності від навколишнього середовища, і вонизовсім різні в морській воді, в прісній волі і на сушe. Водних тварин,переносять великі коливання концентрацій солей у воді, називають евригалінні (від грец. еуріс - широкий, галос - сіль),тварин же, що володіють обмеженою толерантності (терпимості) до змін концентраціїсолей, - стеногалінние(Від грец. Стенос - вузький). Коли тварина гіпертонічно по відношенню до навколишньогосередовищі, воно стикається з двома фізіологічними В«труднощамиВ»:
1) вода прагне проникнути всередину тіла через більшвисокої концентрації речовин рідин організму;
2) розчинені речовини прагнуть виходити назовні, так якїх внутрішня концентрація вище. Велику роль у подоланні цих труднощіввідіграють процеси активного транспорту речовин.
Найбільша перевага життя на суші полягає вдоступності кисню, найбільшою загрозою для наземного життя є небезпеказневоднення.
Найбільшуспішно перехід до наземного життя здійснили членистоногі і хребетні, вонидобре пристосовані до життя на суші, мають ряд пристосувань, що запобігаютьвтрату води.
Рослини теж володіють рядом захисних пристосувань,оберігають організм від надмірних концентрацій солей, а так само активнимимеханізмами поглинання тих іонів, яких мало в живильному субстраті.Коренева система-перший, дуже важливий бар'єр на шляху солей з грунту в надземнучастина рослині, тут затримується значна частина надлишкових іонів ітоксичних солей. Однак ці захисні можливості не безмежні: при дужевисоких концентраціях у грунті окремих іонів, вони в надлишку надходять і влистя.
По відношенню до солей всі рослини поділяють на глікофіти(Рослини прісних місць проживання) і галофіти (рослини засолених місцеперебувань).
Здатність рослин виносити засолення може бутиобумовлена ​​різними причинами:
I) стійкість протоплазмидо накопичення солей у великих концентраціях
2) надлишкових солейчерез пори листя і стебел (лох, томарікс);
3) малої проникністю клітин кореня для солей ..
Особливо гострим моментом для рослини у підтримцісталості внутрішнього середовища є водний баланс поглинання СО2 повітря прифотосинтезі у рослин в процесі еволюції виробилася обширна площалистової поверхні. Але через велику поверхню йде безперервне випаровуванняводи у величезній кількості. Одна рослина кукурудзи, наприклад, за вегетаціювипаровує до 180 кг води.
Проте у рослин механізми, що дозволяютьзаповнювати ці втрати і підтримувати водний баланс.
Зміст і рольводи в організмі, водний обмін
Вода становить близько 75% біомаси Землі, проте її зміст у різнихвидах живих організмів, різних їх тканинах і органах коливається в широкихкордонах. Так, біологічнірідини (кров, лімфа, слина, пасока дерев) містять 88-99% води,в той час як в кістковій тканині тварин, деревині рослин її значноменше - 20-45%, в зерні злакових (повітряно-сухий стан) - 12-14%.Своєрідними рекордсменами за вмістом води є медузи - до99,8%.
У бактерій на воду доводиться75-85% маси клітини, у суперечку -40% і менше. Чим молодший організм або орган, тим вищев ньому вміст води. Наприклад, у 4-місячного емріона людини води міститься94%, у новонародженої дитини - 74%, у дорослої людини - близько 67%
У молодих листках трав'янистих рослині кількість води коливається впереділах 85-90%, а в старих 70-80%.
Більшу частину водив організмі (у людини до 2/3) складає внутрішньоклітинна вода; меншу частину(У людини близько 1/3)-позаклітинна вода, яка розподілена на субкомпартменти:інтерстиціальна, синовіальна та ін Розподіл води в тілі людининерівномірно, найменша кількість її містять кістки (45% іжирова тканина, найбільша - кров (92%), сеча (83%),слина 99%, піт (97%).
Вода в живомуорганізмі може бути у вільній і зв'язаній формі. Якщо і водному розчинімістяться іони якого-небудь електроліту, то навколо них орієнтуються диполіводи, так як іони мають зарядом. Навколо катіонів диполі води розташовуютьсясвоїми негативно зарядженими кінцями, навколо аніонів - позитивно зарядженими. Такезв'язування водиназивається електростатичною гідратацією.
Високомолекулярніз'єднання теж гідратіруются, якщо містять полярні, іоногенні угруповання (карбоксікпьние, альдегідні, спиртові,аміногрупи та ін.) При цьому гідратне оболонка може бути не суцільний, атільки навколо полярних груп. Ступіньгідратації різних іонів і молекул не однакова, залежить від розмірів часток і величини їх заряду.Чим вище питомащільність заряду (більше заряд і менше розміри), тим сильніше гідратація. Молекули водирозташовуються при гідратації трьома шарами:
1) безпосередньоблизько іона,строго впорядковані і орієнтовані сильним електрополя;
2) шар води на деякому віддаленні відіона, орієнтованість молекул води менша;
3) далековіддалені від іона молекули водизі звичайною структурою
Завдякигідратації іонів і молекул частина води в організмі знаходиться у зв'язаному стані. Водневі зв'язкимакромолекул утримують частину молекул води.
Навколо молекулбілка, наприклад,шар суворо структурованої водидосягає товщини 1-2 нм і складає до 30% маси гідратованої білковоїмолекули. Наступний шар гідратаціонной води - до 10 нм, і вода ще зберігає в ньому деякуорієнтацію. Крім того, водавходить в третинну структуру ряду макромолекул і надмолекулярних структур.Крім того,що водапов'язана безпосередньо на молекулярному рівні, вона входить і до складусубклітинних рибосом, лізосом,мембран мітохондрій, ендоплазматичного ретикулуму, ядерної оболонки. Воду, пов'язану субклітинних утворень, називають іммобільною водою. Слабосвязанних вода може служитирозчинником, замерзає при температурах, близьких до О0 С. прочносвязанная водамайже не здатна бути розчинником, вона замерзає при темпера значнонижче 0 В° С.
Велика і різноманітна роль води в житті будь-якого організму. Першвсього вона полягає в тому, що вода є основним середовищем протіканняжиттєвих процесів. У цьому відношенні дуже важливі унікальні властивості води якрозчинника. Присутність у молекулі води двох атомів водню і двохнеузагальнених електронних паробумовлює освіта 4 водневих зв'язків які надають водівиняткову розчиняють здатність. Це властивістьдозволило воді стати універсальною і доміную щей дисперсійним середовищемв біологічних системах. Інша важлива властивість води - полярністьїї молекул, здатність до дисоціації. Завдяки цьомувластивості вона активує дисоціацію інших речовин, особливо слабкихелектролітів, які широко представлені в біологічних системах. У чистомувигляді слабкі ел...
